研究者发现在某些乳腺癌中,PLK4抑制剂可选择性攻击癌细胞

时间:2020-09-14 14:51:45 来自:仰和健康

约翰霍普金斯大学医学院和牛津大学的科学家表示,他们已经找到了一种新方法,可以通过选择性攻击细胞分裂机制的核心来杀死某些正在增殖的人类乳腺癌细胞。目前该试验处于实验室阶段,尚用于实验室衍生的患者癌细胞进行测试,该研究有望推动人们努力寻找能够杀死一部分乳腺癌患者癌细胞并使健康细胞不受损害的药物。

科学家的此项发现于9月9日发表在《自然》上。研究人员称:“一些使用最广泛的抗癌药物都是以快速分裂的细胞为共计对象的。同时这也是大多数这些药物的明显缺点,它们会杀死同样具有快速分裂的功能的人体正常细胞,例如快速繁殖的骨髓细胞。”

荷兰研究所的研究重点是哺乳动物(包括人类)细胞分裂,研究人员指出,细胞分裂中未经修正的基因突变,在某些情况下会继续发展为癌细胞。由于所有哺乳动物细胞的细胞分裂过程相似,研究人员一直在寻找各种实验室生长的细胞中癌细胞特有的细胞分裂机制。

在搜索过程中,他们遇到了一系列人类乳腺癌细胞,它们非常依赖于被称为中心体的细胞结构。质心充当着中心体的结构核心,中心体组织着细小的蛋白质管,这些细管赋予细胞形状,并在细胞分裂时帮助分离DNA。不过也有许多细胞可以在没有中心体的情况下进行分裂,但研究小组成员发现这些实验室培养的乳腺癌细胞无法存活。

仔细的分析表明,依赖于中心点的乳腺癌细胞的一部分基因组被异常复制了很多次,在大约9%的乳腺癌中发现了这种改变。研究人员研究了在高度复制区域编码的基因,发现了一个产生高水平蛋白质的基因-TRIM37-被证明可以控制中心体。

接下来,研究人员测试了一种在高TRIM37水平的细胞中干扰细胞分裂过程的方法。他们使用了一种称为PLK4抑制剂的实验药物,该药物可破坏构成中心蛋白的蛋白质。他们将药物添加到实验室生长的TRIM37水平正常的乳腺癌细胞中,发现即使该药物去除了细胞的中心粒,这些细胞也能够成功分裂。

但是,当他们将药物添加到高TRIM37水平的乳腺癌细胞中时,情况恰恰相反,细胞不再分裂,大多数细胞停止生长或死亡。研究人员说:“这一想法将是鉴定出高水平TRIM37的肿瘤,并使用PLK4抑制剂选择性杀死癌细胞,并使健康细胞相对不受伤害。”

研究人员进一步研究了为什么高含量的TRIM37会使细胞容易受到去除中心粒的药物的影响。荷兰研究小组先前的研究表明,正常细胞可以在没有中心粒的情况下分裂,因为围绕着中心粒的物质(称为中心粒体物质)能够起到与中心体相同的作用。在当前的研究中,研究人员发现高水平的TRIM37会导致中心粒体物质功能弱化。因此,通过添加去除中心粒的药物,细胞无法寻找新的中心粒体物质进行分裂。

参考文献

Zhong Y. Yeow, Bramwell G. Lambrus, Rebecca Marlow, Kevin H. Zhan, Mary-Anne Durin, Lauren T. Evans, Phillip M. Scott, Thao Phan, Elizabeth Park, Lorena A. Ruiz, Daniela Moralli, Eleanor G. Knight, Luned M. Badder, Daniela Novo, Syed Haider, Catherine M. Green, Andrew N. J. Tutt, Christopher J. Lord, J. Ross Chapman, Andrew J. Holland. Targeting TRIM37-driven centrosome dysfunction in 17q23-amplified breast cancer. Nature, 2020; DOI: 10.1038/s41586-020-2690-1

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